Microcápsulas contendo óleo de mamona desidratado ou sua resina alquídica na autorreparação da pintura anticorrosiva de manutenção.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Nunes, Felipe Garcia
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Alkyd resin; Autorreparação; Corrosão; Corrosion; Dehydrated castor oil; Microcápsulas; Microcapsules; Óleo de mamona desidratado; Resina alquídica; Self-healing
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-06032025-092803/

Revestimentos inteligentes com propriedades de autorreparação têm sido desenvolvidos para fornecer proteção ativa ao aço quando a pintura é danificada, reduzindo a frequência de repintura e de manutenção. Microcápsulas poliméricas contendo óleos vegetais secantes possuem uso consolidado na autorreparação de revestimentos anticorrosivos. Entretanto, não se sabe como é o desempenho dos revestimentos autorreparadores em tratamento precário de superfície do aço, característico da pintura de manutenção de estruturas em campo. Nesse contexto, este trabalho avaliou o uso de microcápsulas contendo óleo de mamona desidratado ou sua resina alquídica encapsulados como pigmentos inteligentes na pintura anticorrosiva de manutenção. O óleo de mamona desidratado foi selecionado para encapsulamento através da comparação das propriedades de secagem e anticorrosivas de diferentes óleos secantes. A resina alquídica longa em óleo de mamona desidratado foi sintetizada para encapsulamento, além de diluentes reativos obtidos a partir da funcionalização do óleo com silano e trialil éter, através de reações Diels-Alder, para reduzir a viscosidade da resina alquídica a ser encapsulada e preservar suas propriedades de origem. O óleo de mamona desidratado, ou sua resina alquídica modificada com diluente reativo funcionalizado com silano, foram encapsulados com êxito em microcápsulas de poli(ureia-formaldeído-melamina) por polimerização in situ em emulsão óleo em água. Em uma primeira etapa, as microcápsulas contendo óleo de mamona desidratado foram aditivadas em uma tinta comercial epóxi mastique alumínio, e esquemas de pintura foram aplicados sobre substratos de aço carbono preparados tanto por jateamento abrasivo seco quanto por ferramentas manuais, simulando também o cenário da pintura de manutenção. Na segunda etapa, as microcápsulas contendo óleo de mamona desidratado e as microcápsulas contendo a resina alquídica foram incorporadas durante a formulação de tintas epóxi mastique alumínio em fábrica de tinta, com controle da razão PVC/CPVC. A incorporação das microcápsulas tanto na aditivação de tintas comerciais quanto na formulação das tintas na mesma razão PVC/CPVC reduziu as propriedades de barreira e a aderência de origem do epóxi mastique alumínio. Mesmo assim, os revestimentos inteligentes apresentaram boas propriedades anticorrosivas e promoveram autorreparação no defeito do revestimento, a depender do sistema estudado. As microcápsulas contendo resina alquídica reduziram até 20% do avanço da corrosão em ensaio cíclico de corrosão das tintas formuladas, enquanto as microcápsulas contendo óleo de mamona desidratado não conferiram cicatrização às tintas formuladas nesse mesmo ensaio. Porém, as microcápsulas à base de óleo promoveram autorreparação à tinta comercial aditivada em ambos os tratamentos de superfície, ressaltando que a proteção ativa depende da compatibilidade entre os pigmentos inteligentes e a matriz epóxi em que estão inseridos. A eficiência de autorreparação promovida pelas microcápsulas contendo óleo de mamona desidratado em tintas aditivadas foi de 60% em preparo manual de superfície e 77% em jateamento abrasivo seco, após exposição prolongada em atmosfera de elevada corrosividade. Apesar do aumento de vida útil não ser tão efetivo quanto em situação de boa preparação de superfície, os resultados comprovam a viabilidade do uso de revestimentos autorreparadores na pintura de manutenção, com grande potencial para redução da frequência de repintura de estruturas metálicas e de seus custos associados, empregando uma matéria-prima verde, de baixo custo e abundante no Brasil.